ficha científica

Título do Vídeo: A descoberta do Hidrogénio
Nome dos participantes: Francisco Borges, João Carvalho, Márcia Dias
Professor responsável: Professora Clara Tomé
Escola: Escola Secundária Boa Nova-Leça da Palmeira
E-mail: [email protected]
Resumo
Nesta experiência, pretende-se demonstrar, através de uma reação química, a
produção laboratorial de hidrogénio. Para a concretização deste objetivo, decidimos
fazer uma reação entre o ácido clorídrico (concentrado) e o zinco (sólido).
Esta é uma reação de oxidação-redução onde o ácido clorídrico sofre redução
originando hidrogénio, no estado gasoso, e o zinco sofre oxidação levando à formação de
cloreto de zinco.
Por fim, para provar que o produto obtido foi hidrogénio, recolhe-se o gás por
deslocamento de água num tubo de ensaio e, aproximando um fósforo aceso este apagase fazendo um estalido. Este estalido dá-se porque o hidrogénio é altamente inflamável e
entrando em contacto com oxigénio, explode por ignição.
Conceitos
Nesta atividade, abordaram-se os conceitos de oxidação e de redução no
contexto particular da reação entre os ácidos e os metais.
Uma reação de oxidação-redução é uma reação que envolve a transferência de
eletrões de uma espécie química para outra. De realçar que não é possível acontecer uma
oxidação sem ocorrer uma redução.
O agente oxidante é aquele que provoca a oxidação do agente redutor,
recebendo eletrões e sofrendo uma diminuição do número de oxidação.
O agente redutor é aquele que provoca a redução do agente oxidante, cedendo
eletrões e sofrendo um aumento do número de oxidação.
A reação de oxidação-redução entre o ácido clorídrico e o zinco, que permite a
formação de hidrogénio gasoso, pode ser traduzida pela seguinte equação química:
Conclui-se que o zinco se oxida a cloreto de zinco, pois cede eletrões ao ácido
clorídrico, que se reduz a hidrogénio ganhando eletrões.
Protocolo Experimental
Segurança:
A realização desta experiência, requer a adoção de determinadas medidas de
segurança, das quais se destacam:
• a utilização de luvas, para prevenir queimaduras na pele provocadas pelo ácido
clorídrico;
• a utilização da hotte de forma a evitar acidentes, uma vez que o ácido clorídrico
liberta vapores nocivos, que são irritantes para as vias respiratórias e para os
olhos.
Reagentes:
•
Ácido Clorídrico concentrado (HCl (aq))
•
Zinco (Zn(s))
Material:
•
Bata
•
Luvas
•
2 gobelés
•
1 espátula
•
Frasco com 2 tubuladuras
•
2 rolhas
•
Mangueira
•
Vidro de relógio
•
Tubo de ensaio
•
Suporte universal
•
Esguicho com água
•
Funil de carga
Procedimento:
1) Encher uma tina e um tubo de ensaio com água;
2) Tapar a extremidade do tubo com o polegar e invertê-lo na tina com água, usando
um suporte universal e uma garra para o segurar;
3) No frasco com duas tubuladuras colocar, aproximadamente, uma espátula e meia
de zinco;
4) Colocar uma rolha, atravessada por uma mangueira, numa das tubuladuras do
frasco e o funil de carga na outra;
5) Introduzir a mangueira no interior do tubo de ensaio invertido;
6) Com a ajuda de um gobelé adicionar cerca de 20 ml de ácido clorídrico no funil de
carga;
7) Abrir a torneira do funil de carga e deixar cair o ácido clorídrico no frasco;
8) Observar a reação e retirar o tubo de ensaio assim que este estiver cheio de gás;
9) Identificar o gás produzido aproximando a chama de um fósforo.
Aplicações
O hidrogénio tem grande impacto, sobretudo, na indústria do petróleo e química.
A maior aplicação deste gás é para o processamento de combustíveis fósseis, e na
produção de amoníaco. O hidrogénio também é utilizado como um agente hidrogenizante,
particularmente no aumento do nível de saturação de gorduras insaturadas e óleos, e na
produção de metanol.
Para além destas aplicações, o hidrogénio, possui amplas aplicações na física e na
engenharia. É utilizado como um gás de proteção nos métodos de soldagem como a
soldagem de hidrogénio atómico.
Mais recentemente, o hidrogénio é utilizado como um gás rastreador para
detetar vazamentos.
Conclusões
Após a realização desta experiência conclui-se que é possível a formação de
hidrogénio, a partir da reação entre o ácido clorídrico e o zinco, o que é comprovado pelo
aparecimento de um gás que apaga o fósforo e provoca um estalido, pois o hidrogénio não
é comburente, mas é inflamável.
Este gás teve muita importância para o desenvolvimento da química e, atualmente,
é muito precioso nas indústrias.
Considera-se esta experiência bastante interessante e, apesar de exigir alguns
cuidados durante a sua realização, acha-se que é de fácil execução, podendo ser
realizada pelos alunos aquando do estudo das reações de oxidação-redução.
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